Vải tính năng, phân loại và ứng dụng vải tính năng trong may mặc

Vải tính năng là một trong những lĩnh vực được quan tâm trong ngành dệt may và khoa học vật liệu dệt. Vải có các tính năng tích hợp để kiểm soát, thay đổi theo ứng dụng của chúng gọi là vải tính năng. Còn vải dệt tập trung vào chức năng, tính linh hoạt, khả năng tương thích và tính tương tác là đặc điểm của hàng dệt may thông minh.

Quản lý nhiệt độ, kiểm soát độ ẩm, theo dõi sức khỏe, huấn luyện thể thao, theo dõi vị trí, quần áo bảo hộ, chống mài mòn, đặc tính chống vi khuẩn, hút ẩm, chức năng làm khô nhanh và nhiều chức năng khác cũng thuộc dệt may tính năng.

Phân loại các tính năng trên vải

Khu vực tính năng

Hàng dệt chức năng (functional textiles) phát triển và vượt qua biên giới quần áo truyền thống thông thường và kết nối với các lĩnh vực công nghệ sinh học, khoa học thẩm mỹ, tiềm năng điện toán máy tính, điện tử linh hoạt, y học và công nghệ nano cùng một số lĩnh vực khác, nhằm đáp ứng nhu cầu đa chiều và phức tạp của khách hàng. Dựa trên yếu tố ứng dụng của tính năng được phân theo 9 khu vực [2]:

1. Sinh học (Biological): kháng khuẩn (antibacterial), tạo mùi hương (fragrance), khử mùi hôi (deodorizing/ foul odor scavenger).
2. Hóa học (Chemical): phân tách, phân hủy, làm tan (dissolution/ decomposition/ splitting).
3. Độ bền (Durability): chống UV, chống mài mòn, chống lại sự giảm bền của vật liệu bền bỉ (UV/ abrasion/ fatigue – Resistance),  chống lại các kích thích từ môi trường (Environment Stimuli).
4. Điện, từ (Electronic): tĩnh điện (electrostatic), chất điện môi (dielectric), dẫn điện (conductive), điện từ (electromagnetic), hấp thụ điện (electro-absorptive).
5. Lửa, nhiệt độ (Fire/ Temperature): lớp ngăn cách nhiệt/ lửa (insulation), chống cháy (flame-roof), không duy trì sự cháy (flame-retardant), tỏa nhiệt (heat-emitting), điều hòa nhiệt (thermal-fitting).
6. Cơ học (Mechanical): đàn hồi cao (high-elastic), co rút cao (high-shrinkage), độ bền chắc cao (high-strength), modul cao (high-modulus), chống co (shrinkage-resistant).
7. Hiệu năng (Performance): độ cao (high-altitude), âm thanh (acoustic), chống đạn (bullet- proof).
8. Nước, độ ẩm (Water): chống thấm (water-repellent), chống nước (water-proof), hút nước (water-absorbent), truyền dẫn nước (water-transmission).
9. Đặc tính đặc biệt (Special Feature): cảm biến (sensor), sự thẩm thấu (osmosis), lọc (filtration), truyền ánh sáng (light-transmission), trao đổi ion (ion-exchange), cảm biến ga (gas-sensor).

Có một chút khác biệt giữa hàng dệt chức năng và hàng dệt kỹ thuật. Tất cả hàng dệt chức năng có thể thuộc về hàng dệt kỹ thuật, nhưng tất cả hàng dệt kỹ thuật có thể không có chức năng.[2]

Phương pháp, công nghệ tạo vải tính năng

Hoàn tất hóa học: còn gọi là hoàn tất ướt vì sử dụng dung dịch hoàn tất  ngấm ép lên vải. Phương pháp này có thể hoàn thiện được cho nhiều loại vật liệu vải (Cotton, Polyester, Nylon,…) và hầu hết các tính năng đều có thể thực hiện được như chống côn trùng, quản lý ẩm, điều hòa nhiệt độ cơ thể, chống cháy, tạo hương thơm, chống trượt, chống tĩnh điện hay chống vi khuẩn. Phương pháp này có thể áp dụng bằng quy trình tận trích (exhaust), ngấm ép (pad-dry-cure).

Tráng phủ: Quá trình liên quan đến việc xử lý vải bằng lớp bao phủ trên bề mặt, bao gồm các hợp chất như nhựa, dầu, sáp, keo, shellac và tinh bột. Phương pháp này chỉ đạt được tính năng trên bề mặt được tráng phủ, các tính năng chẳng hạn như chống tia UV, quản lý ẩm, chống thấm, kháng khuẩn hoặc chống cháy.

Phun: Sử dụng vòi phun thủy tĩnh có tráng lớp hóa chất hoàn tất, xử lý nhanh nhưng kém bền chỉ thực hiện được một số loại tính năng trên bề mặt.

Sửa đổi bề mặt xơ sợi vải: Bề mặt của vải được thay đổi để cải thiện khả năng bám dính hoặc gắn các liên kết lên bề mặt cho giai đoạn tiếp theo của quy trình.

Vật liệu cải tiến: Phương pháp này thường sử dụng được trên sợi tổng hợp vì chủ động điều chỉnh thành phần hóa học của vật liệu và sửa đổi hình dạng cấu trúc vật lý của xơ sợi để đạt được các tính năng mong muốn. Phổ biến nhất là sợi Polyester và các xơ tổng hợp có nguồn gốc cellulose.

Độ bền của tính năng

Bền tạm thời: lớp hoàn tất bị rửa trôi khi giặt và mòn nhanh chóng, tuổi thọ bị giới hạn ở một số lần giặt nhất định. Kiểu hoàn tất này thường được thực hiện bằng lớp phủ, phun lên bề mặt.[3]

Bền trung bình: lớp hoàn thiện có thời gian giặt lâu hơn so với lớp hoàn thiện tạm thời, có thể giặt nhiều lần nhưng cuối cùng sẽ bị trôi đi. Tuổi thọ trung bình của quá trình giặt này phụ thuộc vào loại chất hoàn tất được sử dụng trên vải.[3]

Bền cao: độ bền gần như theo dòng đời sử dụng của quần áo, tuy nhiên quá trình hoàn tất có thể mất hiệu quả, chủ yếu được thực hiện bằng cách thay đổi các đặc tính của sợi để giảm thiểu các điểm hạn chế trên vải gốc tự nhiên hay nhân tạo.[3]

Bền vĩnh viễn: đạt độ bền trọn vòng đời sản phẩm, vì nó thường thay đổi  từ cấu trúc của xơ, sợi (yếu tố nhỏ nhất cấu thành vải) thông qua việc bổ sung chất xử lý nằm lâu dài trên xơ hay thay đổi cấu trúc hình dạng ban đầu xơ, sợi.

Một số loại tính năng phổ biến trên vải may mặc

• Vải tính năng kháng khuẩn và khử mùi
• Vải tính năng Chống nắng
• Tính năng Chống cháy
• Tính năng Chống nước, chống thấm
• Vải tính năng Hút ẩm, nhanh khô, làm mát
• Tính năng Giữ ấm, sinh nhiệt (Heat Regulating)
• Một số tính năng khác

Một số thương hiệu cung cấp vải sợi tính năng

Các thương hiệu xơ, sợi tính năng

INVISTA (DUPONT)

• Coolmax: Sợi Polyester có tính năng làm mát, hút ẩm, nhanh khô.
• Cordura: Sợi Nylon có độ bền cao chống ma sát, chống xé, chống xước. 
• Supplex: Sợi Nylon có cảm giác tay sợi Cotton, mềm xốp.
• Kevlar: Sợi Para-Aramid vật liệu hiệu năng cao khả năng chống cháy, không tan chảy nhỏ giọt, bảo vệ khỏi các mối nguy hiểm về nhiệt lên tới 800 độ F.
• Nomex: Sợi Meta-Aramid chịu nhiệt độ cao, chống cháy, độ bền cao chịu được hầu hết các loại dầu, dung môi và hóa chất công nghiệp.

HYOSUNG

Polyester

• Aero-cool: Chức năng hút ẩm, nhanh khô và mát mẻ.
• Aero-silver: Chức năng kháng khuẩn, nhanh khô, chống nắng.
• Aero-heat: Chức năng giữ ấm, nhẹ thoải mái nhờ cấu trúc lõi rỗng. 
• Askin: Mang lại cảm giác mát mẻ và chống nắng.
• Fresh-gear: Chức năng khử mùi, thấm mồ hôi nhanh khô.
• Tech-way: Khả năng thấm hút tuyệt vời và khô ráo.

Nylon

• Mipan Aqua-x: Chức năng quản lý độ ẩm, làm mát, mềm mại, chống UV.
• Mipan Corona: Sợi dẫn điện vượt trội, chống tĩnh điện.

TORAY

• TORAY NYLON™: độ bền kéo cao, độ bền mài mòn và khả năng kháng hóa chất tốt.
• QUUP™: Sợi Nylon có độ hút ẩm cao, một số tính năng tương tự Cotton (Cotton-like), mềm mại, mịn màng, bền màu.
• AIRLET™: Sợi Polyester lõi rỗng, giúp vải nhẹ, mát mẻ mùa hè, giữ ấm mùa đông.
• PENTAS™: Sợi Polyester dạng dẹp, mặt cắt ngang đa thùy, hút ẩm, nhanh khô mát mẻ.

KOLON

• Coolon: Sợi Polyester chức năng hút ẩm, nhanh khô.
• ATB-UV+: Sợi Polyester chức năng kháng khuẩn, hút ẩm, nhanh khô, chống UV.
• Uveil: Sợi Polyester chức năng chống UV, mát mẻ, không xuyên thấu. 
• Mimofil: Sợi Polyester hiệu ứng Melange, mát mẻ và nhanh khô.
• Aquaroad: Sợi Nylon chức năng nhanh khô, linh hoạt và mềm mại.

TK CHEMICAL

Jurasil: Sợi Polyester tính năng kháng khuẩn, hút ẩm, khô nhanh và chống UV.

Neofresh: Sợi Polyester tính năng hút ẩm nhanh khô.

DAEHAN

Shelron: Sợi Polyester tính năng chống UV, không xuyên thấu, hút ẩm nhanh khô.

ETC

X-Static: Sợi Nylon tráng phủ bạc giúp tăng cường các đặc tính chống mùi, chống tĩnh điện và tính nhiệt động học.

Các công ty sản xuất vải sợi chức năng

Một số nhà sản xuất hàng đầu trong kéo sợi, vải chức năng như: Dyntex GmbH, Eclat Textile Corporation Ltd., Harvest SPF Textile Company Ltd., Kelheim Fibres GmbH, Sofileta, Trevira GmbH, Toung Loong Textile MFG.

Các công ty chuyên cung cấp hóa chất hoàn tất chức năng

Archroma, BASF SE, Covestro, CHT Group, Evonik Industries, Huntsman Corporation, Sumitomo Chemicals, Dow Chemical Company, HT Fine Chemical, FCL, KAPP-CHEMIE, NICCA CHEMICAL CO., Ltd., OMNOVA Solutions, Tanatex Chemicals B.V., Wacker Chemie AG, Zydex Industries, Sarex,…

Ứng dụng vải tính năng trong một số lĩnh vực

Quần áo thể thao/ vận động viên/ Fitness (Sportech)

Nhu cầu to lớn về trang phục thể thao chức năng đã nảy sinh do sự thay đổi mạnh mẽ trong lối sống, tăng các môn thể thao thi đấu và ý thức về sức khỏe ngày càng tăng. Do đó, đối với trang phục thể thao hàng ngày, trên thị trường có nhiều loại trang phục có giá trị gia tăng với các tính năng như điều chỉnh nhiệt độ, quản lý độ ẩm, co giãn, giảm mùi và trọng lượng nhẹ. Mặc dù những sản phẩm may mặc này có thể có nhiều chức năng nhưng chúng không được coi là quần áo chức năng.[1]

Quần áo thể thao chức năng giúp cải thiện thành tích và cho phép các vận động viên thi đấu ở đỉnh cao trong trò chơi của họ. Thiết kế và kỹ thuật của những trang phục thể thao này thường tuân theo hai nguyên tắc: sử dụng lực nén lên một số cơ nhất định để cải thiện lưu lượng máu và áp dụng các nguyên tắc khí động học để giảm sức cản của gió hoặc không khí trong các môn thể thao tốc độ cao.

Tùy theo từng trường hợp, cả hai khái niệm này có thể được sử dụng cùng nhau hoặc riêng biệt. Không giống như các loại quần áo tiện dụng khác, loại quần áo này coi tính thẩm mỹ là một yếu tố cần cân nhắc trong thiết kế. [1]

Quần áo bảo hộ môi trường khắc nghiệt, độc hại (Protech)

Quần áo chức năng bảo vệ là loại quần áo chức năng phổ biến và linh hoạt nhất. Trong trường hợp này, chức năng của quần áo có thể quyết định sự sống và cái chết của người dùng hay ít nhất nó có thể cho phép mọi người làm việc trong và xung quanh các khu vực nguy hiểm, cải thiện chất lượng cuộc sống và ngăn ngừa hoặc giảm thiểu thương tích.

Dựa trên loại mối đe dọa mà việc bảo vệ là cần thiết và trong mỗi tình huống lại có yêu cầu kỹ thuật rất đặc thù và đa dạng.

Các điều kiện môi trường quá mức (tự nhiên hoặc nhân tạo), chẳng hạn như quá nóng hoặc quá lạnh, lửa, mưa, tuyết, bụi, gió hoặc các mối đe dọa khác, là bản chất của mối đe dọa trong tình huống này. Yêu cầu thiết kế cơ bản ở đây là bảo vệ cơ thể khỏi tiếp xúc với các yếu tố môi trường khắc nghiệt (chẳng hạn như nhiệt độ), đồng thời tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình trao đổi nhiệt và hơi ẩm thoát ra khỏi cơ thể. 

Ví dụ: bộ đồ lặn, bộ đồ leo núi và trang phục lính cứu hỏa sẽ yêu cầu khả năng cách nhiệt mạnh mẽ với trọng lượng và khối lượng tối thiểu cũng như thiết kế tiện dụng để đáp ứng các yêu cầu về tính di động của ứng dụng.[1]

Quần áo y tế (Medtech)

Các sản phẩm điều dưỡng hoặc chăm sóc điều dưỡng, sản phẩm chăm sóc y tế hoặc vệ sinh, bộ đồ giường, đồ dùng giày dép, đồ thể thao, rèm cửa, thảm, vải bọc, vải không dệt, giấy dán tường bằng vải dệt và các sản phẩm sợi khác là những ví dụ. Sáng chế hiện tại hướng chính xác hơn đến các mặt hàng bằng sợi, chẳng hạn như quần áo điều dưỡng hoặc chăm sóc, đồ lót, băng, gạc, khẩu trang, vỏ túi, tã lót, tấm khử mùi nhà vệ sinh, thảm khử mùi nhà vệ sinh, tấm khử mùi thùng rác, tấm khử mùi hộp đựng giày, tất, và bọc giày.[1]

Ngoài ra, còn dùng làm các thiết bị dụng cụ hỗ trợ điều trị bệnh như các loại màng lọc sinh học một chiều, thẩm thấu, chỉ tự tan, …

Tổng kết

Synex đã không ngừng nắm bắt nhu cầu vải chức năng của thị trường và sự phát triển liên tục của khoa học – công nghệ vải sợi. Đặc biệt, trong giai đoạn Covid-19 tại Việt Nam, vải thun Synex cung cấp kịp thời các loại vải kháng khuẩn chẳng hạn như khẩu trang theo yêu cầu cấp thiết. Trong tương lai, Synex sẽ tăng cường hợp tác với các nhà cung cấp sợi, phẩm hóa chất để thử nghiệm và cho ra đời nhiều dòng sản phẩm chức năng khác nhau.

Nguồn tham khảo

[1]https://textilelearner.net/functional-textiles-types-application

[2]https://www.intechopen.com/chapters/76400

[3]https://www.onlineclothingstudy.com/2019/11/different-types-of-textile-finishes.html

[4]https://uv100.vn/chi-so-upf-la-g

[5]https://www.uniqlo.com/vn/en/special-feature/uvcut/women

[6]https://textilelearner.net/protective-textiles-with-its-enormous-applications/